基于单片机的居家防盗报警系统设计

科技・黯・争鸣　Ｓｃ科ｉｅｎｃｅ＆Ｔｅ技ｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ界　　Ｖｉｓｉｏｎ　埂目棚　基于单片机的居家防盗报警系统设计　蒋红梅黄和意　（桂林电子科技大学信息科技学院，广西桂林５４１００４）　【摘要】介绍了一种以单片机、视频显示、报警、拨号和ＧＳＭ短信模块为核心的居家防盗报警系统，主要阐述了其基本工作原理和电路构　成。该系统借助移动通信网络．以短消息或者电话形式通知用户，同时，门铃被按时，系统自动抓拍监控图像，可供用户提取查看。　【关键词】单片机；防盗报警；ＧＳＭ模块　Ａ　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　Ｈｏｍｅ　Ａｎｔｉ—ｔｌｌｅｆｔ　Ａｌａｒｍ　Ｓｙｓｔｅｍ　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　Ｓｉｎｇｌｅ　Ｃｈｉｐ　Ｍｉｃｒｏｃｏｍｐｕｔｅｒ　ＪＩＡＮＧ　Ｈｏｎｇ－ｍｅｉ　ＨＵＡＮＧ　Ｈｅ－ｙｉ　（Ｓｃｂｏ０ｌ　ｏｆ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｎｉｌｉｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ　ｏｆ　Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｇｕｉｌｉｎ　Ｇｎａｎｇｘｉ　５４１００４，Ｃｈｉｎａ）　【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｔｈｉｓ　ｐａｐｅｒ　ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ　ａ　ｍｉｃｒｏｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ，ｖｉｄｅｏ　ｄｉｓｐｌａｙ，ａｌａｒｍ，ｄｉａｌｉｎｇ　ａｎｄ　ＧＳＭ　ｔｅｘｔ　ｍｅｓｓａｇｉｎｇ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｒｅ　ｍｏｄｕｌｅ　ｏｆ　ｈｏｍｅ　ａｎｔｉ—ｔｈｅｔｆ　ｌａｒｍ　ｓｙｓｔｅｍ．ａＴｈｅ　ｂａｓｉｃ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ　ａｎｄ　ｃｉｒｃｕｉｔ　ｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｏｎ　ａｒｅ　ｍａｉｎｌｙ　ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ．Ｔｈｅ　ｓｙｓｔｅｍ　ｎｏｔｉｉｆｅｓ　ｔｈｅ　ｕｓｅｒ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍ　ｏｆ　ｓｈｏｒｔ　ｍｅｓｓａｇｅ　ｏｒ　ｐｈｏｎｅ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｍｏｂｉｌｅ　ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ　ｎｅｔｗｏｒｋ．Ａｔ　ｔｈｅ　ｓａ！ｎ＇ｅ　ｔｉｍｅ，ｔｈｅ　ｄｏｏｒｂｅｌｌ　ｉｓ　ｐｒｅｓｓｅｄ，ｓｙｓｔｅｍ　ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ　ｃａｐｔｕｒｅｓ　ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　ｉｍａｇｅ，ｗｈｉｃｈ　ｃａｎ　ｂｅ　ｕｓｅｄｆｏｒｔｈｅ　ｕｓｅｒｔｏ　ｅｘｔｒａｃｔａｎｄ　ｖｉｅｗ．　【Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ］Ｍｉｃｒｏｅｏｎｔｒｏｌｌｅｒ；Ａｎｔｉ—ｔｈｅｔｆ　ａｌａｒｍ；Ｍｏｄｕｌｅ　ｏｆ　ＧＳＭ　０引言　随着经济和社会的发展．人们对家庭住房的防盗重视程度不断提　高。则更多的人需要对住房的偷盗事故进行监控和预防。虽然目前国　内外高度重视智能家居防盗系统的研发．但是市场上并不火热，其主　要原因是产品种类不多并存在一些缺陷．若用户外出时，入侵者破门　而人，则防盗门铃便失去了作用；若室内网络被切断。则视频监控便毫　无用处，而固定电话拨号亦是如此。为了有效保证居民的生命及财产　安全，本设计在传统防盗系统的基础上进一步完善．进而加强对房门　的保护。以及用户对居家安全的掌控㈣　显示摄像头所拍到的图像。若图片显示不够清晰，可调整镜头进行调　焦。当来访客人按下门铃时，系统自动抓拍　ｒＦ’ｒ裸屏上显示的图像，　而图像储存在ｓＤ卡内．可供用户提取查看。　１．４门铃与报警器模块　该模块以ＳＴＣ８９Ｃ５１芯片为主．电路中加入门铃按键、光电传感　器、蜂鸣器。门铃键按下时。蜂鸣器工作。则可实现门铃功能。报警部分　由一个发光器和一个收光器构成的对射分离式光电开关组成。把发光　器和收光器分别装在门框两侧．当有人非法入侵时．人穿过门时则阻　挡了发光器和收光器的直接传输．则收光器输出一个开关控制信号至　ＡＴ８９Ｃ５１单片机．单片机将信号发送至ＧＳＭ模块。　１　系统硬件设计　１．１整体方案设计　２　系统软件设计　２．１软件整体方案设计　在传统门铃的基础上。增加了四个模块．即ＧＳＭ模块、液晶显示　软件设计主要由两大部分构成，正常情况下，即门铃响时，触发　模块、摄像头模块和门磁报警模块。正常状态下，监控开启，报警器打　ＧＳＭ模块发送短信至手机，提醒用户有客人来访，同时，ＳＴＭ３２显示　开．若来访者按下门铃时．视频显示器工作．用户在家通过视频显示器　视频并实现图片的自动抓拍，图片存储在ＳＴＭ３２内存中；当有人非法　可及时了解门外情况。同时，门铃发出提示音提醒用户，ＧＳＭ模块发　入侵时，开启报警和拨打电话的功能，设计流程图如图２所示。　送有客人来访的短信到用户手机：当房门被非法侵入时，报警器发出　警报声提醒用户并触动ＧＳＭ模块工作．自动拨号到用户手机上来提　醒用户。其系统硬件设计框图如图１所示　图１系统硬件设计框图　１．２　ＧＳＭ模块　ＧＳＭ模块以ＡＴＫ－ＳＩＭ８００Ｃ为主．它是ＡＬＩＥＮＴＥＫ推出的一款高　性能工业级ＧＳＭ／ＧＰＲＳ模块。ＡＴＫ—ＳＩＭ８００Ｃ模块支持ＲＳ２３２串口和　ＬＶ１’ＩＬ串口，并带硬件流控制，支持５Ｖ　２４Ｖ的超宽工作范围。硬件设　图２程序流程图　计中，将ＧＳＭ模块的ＳＴＸＤ和ＳＲＸＤ与单片机系统的．ＲＸＤ和ＴＸＤ连　接，可实现与ＳＩＭ８００Ｃ的通信。通过单片机系统发送ＡＴ指令给ＧＳＭ　２．２短信功能子程序　模块，从而实现语音拨号功能、ＳＭＳ（￣信）功能。　短信功能是将“有客人来访”的短信内容发送至用户手机。编程思　１．３视频显示器模块　想分为六个步骤：１）先发送ＡＴ＋ＣＭＧＦ＝Ｉ，设置短信的文本模式；２）然　视频采集端选用的是０Ｖ７７２５摄像头．将摄像头接入至野火ＳＴＭ３２　后发送ＡＴ＋ＣＳＭＰ＝１７，１６７，２，２５，设置短信文本的模式参数；３）发送　开发板的ＣＡＭＥＲＡ接口．将ＴＦｒ裸屏接到野火ＳＴＭ３２ＩＳＯ—ＭＩＮＩ开　ＡＴ＋ＣＳＣＳ＝“ＵＣＳ２”，设置短信内容为ＵＣＳ２编码字符（下转第１０２页）　发板上，给开发板供电，将液晶显示的程序下载到开发板。　Ｔ裸屏上　※基金项目：广西自治区级大学生创新创业训练计划资助项目（２０１５１３６４４０３０）。　作者简介：￣－（１９８７－－），女，硕士，物理电子学专业。　７２　ｆｉ　科技视界Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｉｓｉｏｎ　科技・探索・争鸣　Ｓｃ科ｉｅｎｃｅ＆Ｔｅ技ｃｈ视ｎｏｌｏｇｙ界　　Ｖｉｓｉｏｎ　项目　课外时间碎片中学习感兴趣的知识和技能等，也可以应用　根据教学的需要．微课可以安排在课前．也可以安排在课内．这种　者在工作、ＭＯＯＣｓ、反转课堂等教学模式中。如何提高微课的质量也　应用模式的重要特点是学生学习微课发生在教师讲授或组织问题探　于课堂教学、微课的质量如何，主要取决于对其进行的教学设计，合　究前．即“先学后教”。在学生学习微课后，安排适当的预设任务，以获　是至关重要的．随着微课数量　取学生对微课内容的掌握程度．为教师的后续教学决策提供反馈信　理的教学设计是保持学习者注意力的最佳方式　。相信，人们利用微课进行移动　息。结合了传统教学模式与现代教学技能的优点，将微课、翻转课堂等　的增加和微课网络平台应用功能的日趋完善，教学模式引人组织与胚胎学实验的教学过程中．重在提高学生的理论　学习、泛在学习将成为一种生活常态。　总体而言．微课是不同于传统课堂教学的新兴教学模式，但并不　联系实际的能力　采用“先学后教”．“再学再教”的方法（即微课预习．课堂操作讲　能完全替代传统课堂教学，两者应该是相互补充、相辅相成的关系。鉴　微课教学方法的引入，将为传统课堂教学注入新鲜的　解．课后巩固）．以学生参与为主要目的，将课堂所学知识运用于实验　于微课的特点．微课能够避免枯　实践中．在实验课进行的过程中．老师扮演指导的角色，学生扮演主讲　血液。对于组织与胚胎学这类比较抽象的教学而言，提高学生学习的兴趣，增强自主学习的主动性，进而能够提　的角色．形成具有指导意义的教学模式，使得学生能够将所学知识学　燥的说教．高生物学实验的成功率．增强学生的自信心。同时也会提高教师的教　以致用，运用于实践．实现理论与实践的有效结合。　５反思与感悟　正如王竹立指出的．微课的发展与未来主要在网络学习中日。在网　络学习中．微课的作用是很重要的．可以达到满足学习者对学习感兴　趣的知识和技能以及知识点的学习。但是目前．国内的微课平台主要　为微课制作与比赛建立．需要在微课发展过程中针对学习者的实际要　求不断探究、完善　微课对于日常教学内容的细化有着重要的作用．但是在微课的制　作方面．对于老师而言．最关键的是要从学生的角度去制作微课．而不　是以教师的角度去制作．要体现以学生为本的教学思想。我们认为．微　课的应用不能为了评比与竞赛，而应该体现在多方面　主要用于学习　（上接第７２页）集；４）设置参数ＡＴ＋ＣＭＧＳ＝“００３１　００３５　００３６　００３７　００３＊　００３＊００３＊００３＊００３＊００３＊００３＊”．然后设置发送短信的目标号码为　ｌ５６７　；５）发送短信内容：“６７０９　５ＢＡ２　４ＥＢＡ　６７６５　８ＢＢＦ”，短信　内容：有客人来访（短信内容可由汉字Ｕｎｉｃｏｄｅ码转换器进行转换）；　６）发送１Ａ．即设置短信为十六进制发送。而拨号功能比短信更容易实　现．先发送“ＡＴ”．表示ＧＳＭ模块自动获取波特率为９６００　ｂｉｔ／ｓ．再发送　“ＡＴＤ１５６７　￥　指令．其中．“１５６７　￥　表示所要拨打的电话　号码。　学能力，有效的实现知识传递。●　【参考文献】　［１］单从凯，王丽．微课程的开发与应用［Ｊ］．中国远程教育，２０］３（］２）：７４—７７．　［２］黎加厚．微课的含义与发展明ｌ中国信息技术教育，２０１３（４）：１０—１２．　『３］王竹立，微课勿重走“课内整合”老路——对微课应用的再思考『Ｊ１ｌ远程教育　杂志，２０１４（５）：３４—４０．　『４］张晓君，李东哲，陈雷．微课程视频制作中的注意引导设计叨ｌ现代教育技术，　２０１３（８）：１０５—１０７．　［责任编辑：田吉捷］　Ｉ　ｄ＿ＧｒａｍＳｃａｎ（３）；　Ｓｃｒｅｅｎ——ｓｈｏｔ（０，０，１６０，１８０，ｆｉｌｅ＿ｎａｍｅ）；　ｌａｇ　０：ｆ　截图完毕ＬＥＤ２灭　／　ＬＥＤ２ＤＮ；　ｓｃｒｅｅｎ＿）　｝　３结论　２．３拍照功能子程序　’　本文所述的居家防盗报警系统为家庭安防提供了一条可行途径。　拍照功能子程序是由摄像头采集图片与屏幕截图保存图片两者　该系统在可视化门铃的基础上加入了ＧＳＭ模块．用户不在家也可以通　共同实现，先由摄像头采集图片，再由ＴＦＴ裸屏显示，最后在ＴＦＴ裸　过手机掌握住房的安全情况．并在传统门铃上增加报警器模块，通过　屏界面上实现截图．图片保存在存储卡内。图像显示及截图主要程序　ＧＳＭ模块拨号通知用户有人侵者入侵．将原有的独立产品进行相互　如下：　ｗｈｉｌｅ（１）　衔接，组合成更全面、要　有安全性、实用性的智能家居安防系统。ｅ　【参考文献】　［１］赵巧妮．基于单片机控制的智能家庭防盗报警系统的设计［Ｊ］．自动化技术与　应用．２０１０　２９（８）：１００—１０３．　’　［２］黄欣荣．基于ＧＳＭ短信模块的家庭防盗报警系的设计［Ｊ】．中国新通信，２０１０，　（５）：８３－８５．　｛　｛　ｉｆ（Ｏｖ７７２５＿ｖｓｙｎｃ＝＝２）　ＦＩＦＯ＿ＰＲＥＰＡＲＥ；　ｌｍａｇＤｉｓｐ０；　Ｏｖ７７２５ｖｓｙｎｃ＝Ｏ；　，　Ｆ１ＦＯ准备　，　／　采集并显示　／　｝　ｉｆ（ｓｃｒｅｅｎ＿ｆｌａｇ＝＝１、　｛ｓｐｒｉｎｔｆ（ｃｈａｒ　）＆ｆｉｌｅ＿ｎａｍｅ，＂／ｃａｍｅｒａ％ｄ＂，ｎｕｍ＋＋）　ｆ３１］　燕．基于单片机的防盗报警系统设计＃Ｎ［ＪＩ．电子制作，２０１３（２２）：３７．　［责任编辑：田吉捷］　摒弃传统实验教学模式中的各种问题，在教学内容、教学方法以　及评价机制上做出一定的改革．将ＭＡＴＬＡＢ更多地与专业课程相结合　开设实验教学．提倡任务驱动式教学。鼓励学生独立思考问题和解决　问题．注重学生平时在实验操作过程中的表现．建立合理有效的评价　机制　在财经类高校开设ＭＡＴＬＡＢ实验课．要多以服务金融类专业课　为基本原则．目前我校的实验教学发展尚有一些不足之处，只有通过　不断地探索与创新．才能更加充分地发挥学生的综合能力．培养出更　（上接第７６页）融数据分析工具箱可以通过编程实现金融模型的构建，　或在实验教学过程中设置一些易操作的金融计算程序　通过金融　ＭＡＴＬＡＢ实验课程的开设，让学生在掌握基本的编程技能的同时学会　解决实际的金融问题．使实验内容与专业课程知识相结合．提高了专　业课程的教学质量　３．２提高学生的学习兴趣．激发学习主动性　传统的教学模式中．教师枯燥的理论讲授占据了课堂大部分时　间，造成学生缺乏学习的动力和兴趣。若在实验课中先以实例演示加　上问题导人的方式吸引学生的兴趣．培养他们主动思考和自主学习的　积极性．同时．将ＭＡＴＬＡＢ实验教学与学生的专业学科的发展方向相　联系，在一定程度上也有助于学生今后的毕业设计和职业规划　３．３培养学生创新意识．提高综合素质　鼓励学生通过多参加实验和实践去获取新的知识．使得学生运用　所学专业知识去解决实际问题的能力得到大大提高．培养他们的创新　意识。教学过程中，以学生为中心，教师充当答疑解惑的导师角色．让　学生充分发挥学习的主动性．提高他们发现问题和解决问题的能力．提　高其综合素质和能力　多理论知识和实践能力兼备的优秀金融人才。●　ｆ参考文献】　［１１张骅月．ＭＡＴＬＡＢ与金融实验『Ｍ１．中国财政经济出版社，２００８．　［２１杨菁．对金融学实践教学问题的反思与改进ｆＪ１．实验室研究与探索，２０１２（７）．　『３１何启志．金融工程实验教学探讨［Ｊ１．中国证券期贷，２０１１（９）．　ｆ４］徐晟．金融实验实训教学改革探索【几金融教学与研究，２０１３（４）．　［５］郑志勇．金融数量分析——基于ＭＡＴＬＡ．Ｂ编程ｆ　Ｍ］＿３版．北京航空航天大学出　版社　２０１４．　［责任编辑：田吉捷］　４结语　１　０２　ｉ科技视界Ｓｃｉｅｎｃｅ＆Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ　Ｖｉｓｉｏｎ　　ｊ